3°Año 4°Div Química-"pH: el delicado equilibrio de la Vida"

3° Año - 4° División 24/08/2021 Por Diaz Diana
El nivel de pH de las sustancias es determinante para que muchas reacciones se lleven a cabo, en los procesos internos de los seres vivos.
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El pH mide el delicado equilibrio de la Vida
La función y el efecto que tienen ciertos compuestos sobre los seres vivos están ampliamente relacionados con sus propiedades, que los hacen ácidos o alcalinos, y para determinar su acidez o alcalinidad se hace uso de un medidor de pH. Pero, antes de entrar de lleno a hablar de los medios utilizados para conocer el grado de alcalinidad o acidez en un compuesto, es importante que expliquemos qué es el pH y cuáles son las características que distinguen a un ácido de una base o sustancia alcalina.
El pH es la forma en que se expresa la acidez o alcalinidad de una sustancia a partir de su concentración molar activa de protones hidrógeno o potencial de hidrógeno. Se entiende de manera literal como el potencial de hidrógeno de una sustancia acuosa y constituye la unidad universal para conocer la acidez o alcalinidad, a partir de su concentración de iones de hidrógeno, en una escala del 1 al 14.
Esto quiere decir que se utiliza como una unidad de medida para expresar la concentración de hidrógenos que una sustancia forma o libera en medio acuoso. A partir del estudio del comportamiento del agua como ácido y base, se creó dicha escala, correspondiendo los valores menores de 7 a la acidez y los mayores de 7 a la alcalinidad de la sustancia en cuestión, siendo en este caso el 7 un valor que corresponde a un pH neutro, ideal para productos cutáneos.
Desde la antigüedad, se ha tenido conocimiento de las propiedades de los ácidos y las bases, pero a partir de 1834 comenzaron los intentos por explicar su comportamiento mediante el uso de experiencias de laboratorio para comprender sus efectos en el organismo humano; y no fue sino hasta la década de 1920 que se desarrollaron las definiciones que, en la actualidad, sustentan lo que se entiende como bases y ácidos en bioquímica.
Johannes N. Brönsted y Thomas M. Lowry desarrollaron de manera independiente y casi simultánea sus propias explicaciones, basadas en el comportamiento del agua como sustancia ácida y alcalina. Posteriormente Gilbert N. Lewis profundizó en las características de estos compuestos. Lewis explicó que un ácido tiene las propiedades de aceptar un par de electrones y una base tiene un par de electrones en uno de sus enlaces que puede ceder a otra molécula.
El fenómeno de la disociación
Mientras las investigaciones de Brönsted y Lowry partieron de la investigación de las bases y ácidos que, al igual que el agua, pueden intercambiar protones, la explicación de Lewis es más amplia y permite estudiar solventes que no necesariamente intercambian protones y que pueden actuar como base o ácido en diferentes solventes, gracias a un comportamiento llamado disociación.
La disociación está relacionada con la capacidad de una sustancia de actuar como un ácido o una base dependiendo del pH de la solución en la que se encuentra, es decir, una sustancia, al ser analizada con el medidor de pH, puede donar protones comportándose como un ácido cuando se encuentra en un medio de acidez baja o también puede actuar como una base y aceptar protones cuando el medio en el que se encuentra tiene un mayor grado de acidez.
En términos más simples, cuando hablamos de disociación nos referimos a un proceso general en el que complejos, sales o moléculas se separan de moléculas más pequeñas, radicales o iones, siendo ésto reversible.
¿Qué distingue un ácido de una base?
Los ácidos tienen un sabor agrio, al tacto son acuosos y liberan hidrógeno al reaccionar con metales. Es necesario aclarar, además, que estas sustancias tienen la propiedad de cambiar el tornasol de un color azul al rojo. Algunos ejemplos de sustancias con pH ácido son la saliva, la orina, el café, el jugo de diversos frutos cítricos, el jugo gástrico, (que es ácido clorhídrico) y el ácido sulfúrico que se usa en la fabricación industrial de diversos productos y en las baterías de autos.
Por otro lado, las bases o sustancias alcalinas se caracterizan por tener un sabor amargo, resbalosas al tacto y por formar hidróxidos al reaccionar con metales. Cambian el tornasol del medidor de pH de color rojo a azul. Algunos ejemplos de sustancias alcalinas son la leche de magnesia, el agua de mar, la sosa cáustica, el polvo de hornear y el agua jabonosa.
¿Por qué es importante medir el pH?
El nivel de pH de las sustancias es determinante para que muchas reacciones se lleven a cabo, tanto en los procesos internos de los seres vivos como en la preparación de productos que utilizamos en nuestra vida cotidiana y su comportamiento al contacto con diferentes medios. Por ejemplo, la sangre de los humanos tiene un pH que se encuentra entre 7.35 y 7.45 y, fuera de este rango ideal, las funciones vitales pueden sufrir alteraciones que pueden provocar graves lesiones cutáneas, enfermedades e incluso la muerte.
Conociendo el pH de los alimentos, podemos saber si es seguro ingerirlos o no, pues es un valor que refleja si se encuentran en buenas condiciones o si son apropiados para el consumo humano sin representar un riesgo para la salud. De la misma manera, en diferentes procesos industriales, como en el teñido de textiles, determinar y controlar el nivel de pH de las sustancias que se utilicen asegurarán el éxito del proceso y la calidad del producto. En su mayor parte, los elementos alcalinos o artículos con un alto nivel de basicidad son perfectos para la limpieza o desinfección, como es el caso del bicarbonato de sodio, los blanqueadores y el amoníaco; de hecho, uno de los elementos alcalinos más populares no es otro que el limpiador líquido, con un pH de 14.
Además, sin importar el rubro en el que se desempeñen o el tipo de productos que vayan a comercializar, la escala del pH es de suma importancia en el proceso de control de calidad, puesto que les ayudará a conocer si la sustancia cuenta con las características y propiedades para la función que va a desempeñar. Es preciso que tengan en cuenta que diferentes elementos o ambientes que tienen un alto nivel de acidez o alcalinidad no son aptos para la existencia de la vida, debido a la alta o baja presencia de hidrógeno.
En el caso de la industria farmacológica y cosmética, por ejemplo, conocer el nivel de pH y estabilizarlo, antes de que el producto sea puesto en circulación, garantizará las prestaciones de sus principios activos y evitará que sus consumidores presentes lesiones severas en la piel.
¿Cómo se mide el pH?
El pH de una sustancia se puede medir por el método colorimétrico o el potenciométrico. El colorimétrico es más sencillo y utiliza sustancias llamadas indicadores de pH, que se pueden encontrar en diferentes presentaciones con propiedades particulares para medir rangos de pH específicos dentro de la escala química conocida. El indicador más común es el papel tornasol, es decir, se trata de una tira de papel con un tratamiento especial que, al sumergirse en una solución, cambia de color, ya sea azul para las sustancias alcalinas, o rojo para las soluciones ácidas.
Aunque los papeles tornasol son muy prácticos, si se trabaja con soluciones turbias o coloreadas, los datos pueden perder precisión, porque fácilmente se puede enmascarar o confundir el color del resultado con el del líquido de prueba. En estos casos, es mejor que opten por el método potenciométrico, un medidor de pH que utiliza un voltímetro altamente sensible que, al ser conectado a dos electrodos, generará una corriente eléctrica que varía en función de la concentración de hidrogeniones en la solución.
Bibliografía: El Crisol.com.mx
Adaptaciones y selección: Prof. Diana Diaz Pacchioni
Actividades para 3ro4ta, cursado 2021:
1) ¿Existen equilibrios ácido-base de importancia en el cuerpo humano? Haga un relevamiento y de por lo menos 3 ejemplos de importancia.
2) Investigue qué es la homeostasis y su importancia.
3) De acuerdo al texto, mencione las aplicaciones que tiene el pH.
4) ¿Por qué habla del ecosistema y el pH?
5) Se habla de la escala de pH, elija un dibujo que la represente para comprender su utilidad.
6) ¿Cómo es un peachímetro y cómo funciona?
Puntaje 5% cada pregunta + trabajo práctico de hidróxidos en el classroom. Gracias.

PH y el equilibrio Acido Base

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